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a) b) a)
- [110]
[110]
- -
[121]

1 Å b) Slow-light
section

50 Å
c)

c)

1 µm 2 µm

图5：带有类原子特性（a）的量子点（b）。它们可以集成到光子晶体结构 图6：波导中具有量子点的单光子非线性光学器件，其中单个光子被量子点反
（c）中，以增强光与物质间的相互作用。 [9] 射，而多个光子通过（a）。（b）和（c）所示分别为样品的示例和扫描电子
显微镜照片。 [8]
以泵浦基于晶体的微型频率梳。通过 体腔和波导等其他结构可以在其周围 子点电荷状态，然后在这两个机制之
高带宽主动频率稳定，激光器的线宽 构建（见图 5）。 间切换并改变 / 控制耦合强度。 [7]
可以降低到 1Hz 的水平，以研究泵浦 量子点状态的共振光学激发，对 这样的可变耦合强度使得这种双
激光器的噪声对微型频率梳的影响。 于相干状态的操纵和检测而言尤为重 量子点对于量子比特和量子计算应用
表征微谐振器中的色散，对于设 要。然而，由于本征随机生长过程， 是有趣的。然而，它们的光学谐振可
计具有理想特性的器件是极其重要 所有量子点的尺寸略有不同，因此具 以相差几十纳米（约 10THz），以再
的。在这里，最终的工具是锁定到以 有不同的光学共振频率。为了发现和 次共振激发两个量子点，需要宽范围
非常受控的方式移动的稳定梳 [5] 无跳 共振激发单个量子点的光学跃迁，宽 可调谐的无跳模激光器，来容易地从
模可调激光器。 [6] 范围、无跳模的可调谐窄带激光器是 一个量子点改变到另一个量子点。
理想的工具。
量子点 对于耦合的量子点尤其如此。在 光子纳米结构中的量子点
半导体量子点在三维尺寸上具有 通往可扩展量子位阵列的路途中，耦 单光子级量子光学实验的一个重
纳米尺寸，使得它们的电子状态由于 合量子点最近引起了相当大的兴趣。 要方面，是有力地增强和控制光与物
紧约束而被量化。这些量子点也显示 耦合量子点上的电子传输测量已经展 质间的相互作用，使得发射的单光子
出其他的类单原子特性，如较强的光 示了电子和核自旋的自旋敏感耦合和 优先耦合到明确定义的光学模式中。
子反聚束和近寿命极限的线宽，通常 操纵，并且已经在自组装耦合量子点 通过将量子点集成到诸如波导或光子
被称为人造原子。它们是有趣的系统， 中测量和计算了耦合激子的光谱。 晶体结构（例如空腔）的其他半导体
可用于实现量子位，并且由于半导体 一种方法是在彼此之上生长自组 结构中，甚至腔 QED 实验也是可能
加工已被很好地理解，半导体量子点 装的耦合量子点。这种量子点分子中 的，而不需要捕获原子。
是可扩展量子计算机尤为有希望的候 的量子点相互耦合，可以通过电子 - 光子纳米结构提供了一种调节光
选者。与实际原子不同，半导体量子 空穴交换相互作用和电子 - 电子交换 与物质间相互作用的手段。它们使得
点可以以固态的方式生长，像光子晶 耦合来支配。通过其栅极电压改变量 一系列实验成为可能，例如自发发射

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